WWW.OS.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Научные публикации
 

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение ...»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»

Кафедра технической эксплуатации флота

АННОТАЦИЯ

Дисциплины Материаловедение и технология конструкционных материалов

Направление 180405.65 Эксплуатация судовых энергетических установок (специальность) код наименование Профиль

1. Цели и задачи освоения дисциплины Дать общее представление о конструкционных материалах и промышленных технологиях их обработки, о существующих методах и возможностях оценки и формирования свойств материалов, об основных причинах нестабильности свойств и поведении материалов в эксплуатации, об актуальных проблемах в области материалов и технологий, о технико-экономических аспектах использования тех или иных конструкционных материалов в транспортной отрасли.

2. Место дисциплины в структуре ООП специальности Данная дисциплина имеет общеприкладной характер и наряду с другими формирует общую базу для последующего изучения специальных прикладных дисциплин, предусмотренных учебным планом специальности.

В свою очередь данная дисциплина базируется на общих сведениях из химии, физики, механики твердого тела, математики и других общеобразовательных дисциплин.



3. Компетенции курсантов, формируемые в результате освоения дисциплины Дисциплина «Материаловедение и технология конструкционных материалов» направлена на формирование следующих компетенций специалиста по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок»: ПК-7, ПК-24, ПК-25, ПК- 27.

В результате освоения дисциплины курсант должен:

• Знать:

- основные механические, технологические и эксплуатационные свойства конструкционных материалов, применяемых в судостроении;

- базовые факторы, определяющие свойства любых материалов и основные методы направленного изменения свойств;

- примеры применения различных материалов в конструкциях судовых технических средств;

- причины нестабильности свойств и поведение материалов в эксплуатации;

- сущность промышленных и специальных технологий получения полуфабрикатов и готовых изделий;

- тенденции и перспективные направления в области материалов и технологий их обработки.

• Уметь:

- расшифровывать отечественные марки сталей, чугунов, цветных металлов, оценивая их химический состав, назначение, механические и технологические свойства;

- пользоваться стандартами, справочниками, а также каталогами соответствия (трансляторами) для идентификации зарубежных марок материалов;

- определять причину поломки детали по характеру излома;

- определять процентное содержание углерода в стали по результатам микроанализа.

• Владеть:

- терминологией в области материалов и технологий их обработки;

- навыками самостоятельной работы с технической литературой, другими базами данных в поисках нужной информации о современных материалах.

• Отвечать требованиям к компетентности судового механика согласно Международной конвенции о подготовке и дипломировании моряков и несении вахты 1978 года (ПДМНВ – 78) в части

- характеристик и ограничения материалов, используемых в конструкции и при ремонте судов и оборудования (табл. А – 111/1, гл. 3 конвенции ИМО);

- технологии материалов (табл. А – 111/ 2, гл. 3 конвенции).

4. Основное содержание дисциплины

Основы материаловедения.

- Классификация материалов по ряду признаков. Общая характеристика металлических, неметаллических, композиционных и наноматериалов.

- Классификация свойств КМ и методы количественной оценки свойств.

Требования к КМ на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации деталей. Физические, химические, механические, технологические и эксплуатационные свойства. Определения и примеры. Оценка количественных характеристик (показателей) механических свойств. Отборы проб, образцы для испытаний, приборы и оборудование. Единицы измерений.

Требования к условиям проведения и виды испытаний.

- Базовые факторы, определяющие свойства КМ. Химический состав, строение и структура. Определение понятий. Представления об атомнокристаллическом строении металлов. Типы кристаллических решеток.

Кристаллизация расплавов. Аморфный металл. Кристаллизация расплава железа. Полиморфизм. Строение и структура реальных кристаллов. Дефекты строения. Дефекты структуры. Поликристаллы (кристаллиты). Изотропия и квазиизотропность. Металл как поликристаллическое тело. Понятие о сплавах и системах сплавов. Типы сплавов и их строение. Диаграммы фазового равновесия. Основные виды диаграмм состояния бинарных систем.

Эвтектический и эвтектоидный фазовые переходы. Система сплавов железо углерод. Метастабильная диаграмма состояния системы Fе - Fe3C. Влияние процентного содержания углерода и темпера-туры на строение и фазовый состав сплавов. Основные термины. Классификация сплавов Fе - C по признаку "процентное содержание углерода". Стабильная диаграмма состояния системы Fе - C. Структура деформированного металла.





Пластическая деформация и наклеп. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла. Собирательная и вторичная рекристаллизация. Основные методы исследования химического состава, строения и структуры. Спектральный, количественный и рентгено-спектральный анализы. Макро- и микроанализ, рентгенография, нейтронография, электронная, ионная и протонная микроскопия. Физические методы.

- Методы направленного изменения свойств. Классификация и общая характеристика методов изменения свойств.

Термическая обработка (ТО). Превращения в стали при нагреве и охлаждении. Изотермическое превращение аустенита. Бездиффузионные превращения. Мартенсит и его свойства. Превращения мартенсита при нагреве. Цели ТО. Типовой график и виды ТО. Практика ТО стали.

Средства для нагрева, охлаждения и измерения температуры. Разновидности и способы закалки. Закаливаемость и прокаливаемость. Критический диаметр закалки. Превращения в закаленной стали при нагреве и охлаждении ее. Отпуск низкий, средний, высокий. Обработка холодом.

Отжиг и его разновидности. Нормализация. Особенности термообработки легированных сталей. Термообработка сплавов цветных металлов. Дефекты термической обработки. Основные виды термообработки для деталей судовых технических средств.

Химико-термическая обработка (ХТО). Цементация. Азотирование.

Цианирование. Диффузионная металлизация.

Упрочнение наклепом. Способы и области применения.

Легирование. Сущность легирования. Влияние легирующих добавок на свойства стали и полиморфизм железа. Микролегирование. Обозначение легирующих добавок в марках сталей и марках других сплавов.

Термомеханическая обработка. Высокотемпературная термомеханическая обработка. Аусформинг.

Создание композиций. Сущность метода. Технологические приемы.

Примеры использования.

Метод порошков Влияние размеров макрочастиц КМ на его свойства.

Возможности порошковой технологии. Способы получения порошков и компактирования при изготовлении заготовок и изделий. Использование наночастиц.

- Сравнительная характеристика традиционных и новых КМ и их использования на морском транспорте.

Экономическое значение металлических материалов. Металлофонд страны.

Товарные формы КМ.

Конструкционные чугуны и углеродистые стали. Получение чугуна, разновидности, свойства, стандартная маркировка. Применение чугуна в судостроении. Классификация углеродистых сталей по назначению, качеству, содержанию углерода и фазовому составу. Основные способы производства стали. Типовой химический состав. Категории качества стали.

Свойства и маркировка углеродистых конструкционных сталей обыкновенного качества и качественных. Инструментальная углеродистая сталь. Требования Российского морского регистра судоходства к черным металлам, используемым в судостроении. Классификация и маркировка легированных сталей по ГОСТ РФ. Конструкционная и инструментальная легированная сталь. Быстрорежущая сталь. Нестальные инструментальные материалы. Стали и сплавы с особыми свойствами. Нержавеющая сталь.

Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы. Технико-экономическое значение применения легированных сталей в судостроении, судовом машиностроении. Маркировка зарубежных чугунов и сталей. Каталоги соответствия (трансляторы).

Значение цветных металлов и их сплавов. Алюминий, магний и их сплавы.

Получение, свойства и области применения алюминия. Деформируемые и литейные сплавы на основе алюминия. Старение дюралюминия. Марки, товарные формы и применение алюминиевых сплавов в судостроении. Медь и сплавы на основе меди, основные свойства, маркировка и области использования. Медно-никелевые сплавы. Титан и его сплавы.

Конструкционные сплавы других цветных металлов.

Антифрикционные сплавы на основе олова и свинца. Использование в судостроении и судовом машиностроении других металлических и неметаллических антифрикционных материалов.

КМ в атомной энергетике. Материалы активной зоны реактора, оболочек тепловыделяющих элементов, замедлителей нейтронов, регулирующих стержней и защиты от радиации.

Неметаллические материалы. Пластмассы. Строение, разновидности, свойства, применение. Использование пластмасс в судостроении.

Полимерный клей, компаунды. Резиновые материалы. Лаки и краски.

Древесина. Стекла. Керамика. Бетон. Абразивные материалы. Общие сведения, области применения. Прокладочные и уплотняющие материалы.

Композиционные материалы. Классификация. Традиционные композиты.

Композиты с полимерной и металлической матрицей. Дисперсноупрочняемые и другие композиты. Армирующие материалы. Области применения в судостроении, преимущества и недостатки композиционных материалов.

- Поведение КМ в эксплуатации. Причины нестабильности свойств КМ.

Характеристика дестабилизирующих факторов. Внешние воздействия, среды и условия работы судовых технических средств. Постоянные, переменные, циклические и знакопеременные механические, тепловые и другие воздействия. Влияние технологии обработки.

Масштабный фактор.

Коррозионные и эрозионные эффекты. Избирательная коррозия.

Коррозионная и эрозионная стойкость различных материалов Усталостные явления. Механическая и термоциклическая усталость.

Усталость в коррозионной среде. Выносливость металлов -сопротивляемость усталости.

Поведение при тепловых воздействиях. Теплостойкость и жаропрочность материалов. Сопротивляемость ползучести (крипу).

Склонность к наклепу.

Чувствительность к поверхностным и внутренним дефектам.

Охрупчивание. Сопротивляемость хрупкому разрушению.

Старение естественное и деформационное. Сопротивляемость старению.

Отношение к электромагнитному и ядерному излучению. Радиационное охрупчивание и газовое разбухание стали в конструкциях ядерных реакторов. Сопротивляемость радиационному воздействию.

Токсичность материалов. Искрение при ударах.

Особенности поведение в эксплуатации неметаллических конструкционных материалов (пластмасс, древесины, красок, резины, бетона и пр.) и композитов.

Основы технологий получения и обработки материалов и изделий.

- Обзор и анализ традиционных макротехнологий получения полуфабрикатов и готовых изделий. Основы производства чугуна и стали. Товарные формы продукции. Классификация методов изготовления металлических заготовок, полуфабрикатов и готовых изделий.

Литейное производство. Общая технологическая схема изготовления отливок. Оснастка, модели и стержни. Литье в песчано-глинистые, оболочковые и металлические формы. Литье под давлением, по выплавляемым моделям и центробежное. Пластмассовое литье. Дефекты литья, способы их обнаружения и устранения. Преимущества и недостатки метода.

Обработка давлением. Сущность пластического деформирования. Понятие о горячей и холодной деформации. Влияние температуры нагрева и скорости деформирования на процессы упрочнения и разупрочнения. Классификация способов обработки давлением. Сущность процессов прокатки, прессования и волочения. Инструменты и оборудование. Заготовки, сортамент продукции (товарные формы) и ее использование. Прогрессивные прокатные профили для судостроения. Сущность процессов ковки, объемной и листовой штамповки. Структура поковок и штамповок. Учет анизотропии свойств в изделиях, полученных ковкой. Оборудование и инструмент для ковки и штамповки. Характеристика продукции. Использование технологии обработки давлением в судостроении и судовом машиностроении.

Обработка резанием. Значение метода. Сущность процесса обработки.

Физические основы процесса резания металлов. Основные виды обработки.

Инструмент и оборудование. Элементы и геометрия режущей части инструмента. Процесс образования стружки. Износ и стойкость инструмента. Режимы резания. Влияние смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) на процесс резания. Обрабатываемость резанием. Микрорезание. Абразивная обработка. Разновидности шлифования. Методы отделочной обработки.

Хонингование. Суперфиниш. Полирование. Притирка. Общие сведения о металлорежущих станках. Кинематические схемы, приводы и передачи.

Оборудование судовой мастерской. Типы используемых станков, номенклатура работ, выполняемых в судовых условиях.

Слесарные и отделочные работы. Применяемый инструмент и сущность операций.

Сварочная технология. Виды неразъемных соединений. Сущность сварки и ее преимущества. Значение сварки в судостроении. Классификация способов сварки и их общая характеристика. Свариваемость материалов.

Ручная дуговая сварка. Характеристика электрической дуги. Плавление электрода и перенос металла в сварной шов. Микро-металлургические процессы при дуговой сварке. Зона термического влияния (ЗТВ). Сварочные материалы. Требования к источникам питания дуги. Оборудование судовых сварочных постов. Сварные швы и типы соединений. Дуговая автоматическая сварка под слоем флюса. Шланговая полуавтоматическая сварка.

Сварка в среде защитных газов. Электрошлаковая сварка. Плазменная сварка и обработка металлов плазменной струёй. Схемы и сущность процессов.

Прогрессивные высокопроизводительные способы сварки в судостроении и судоремонте. Автоматическая дуговая сварка листов на медной подкладке.

Автоматическая вертикальная газоэлектрическая сварка. Прочие виды сварки. Газовая сварка. Газовое пламя и его взаимодействие с металлами.

Оборудование сварочного поста для газовой сварки и сварочные материалы.

Характеристики сварки газопрессовой, кузнечной, термитной, холодной, ультразвуковой, электро-контактной, электронно-лучевой, трением и других видов сварки. Методы наплавки и напыления слоев металла при ремонте оборудования и конструкций. Особенности технологии сварки цветных металлов, чугунов и легированных сталей. Особенности технологического процесса и организации работ при сварке под водой. Сварочные напряжения и деформации, основные способы их минимизации конструктивными и технологическими приемами. Дефекты и контроль качества сварки. Методы неразрушающего контроля. Требования классификационных обществ к технологии, сварочным материалам, квалификации сварщиков, методам контроля и испытаниям судовых сварных конструкций.

Сущность процесса термической резки металлов и условия его выполняемости. Ручная и автоматическая кислородная, кислороднофлюсовая, воздушно-дуговая, плазменная и другие способы огневой резки.

Резка под водой. Механические способы резки.

Пайка металлов. Сущность процесса пайки. Область применения.

Классификация способов пайки. Припои, флюсы, оборудование для пайки.

Подготовка изделий к пайке. Технология пайки. Ультразвуковая безфлюсовая пайка. Свойства паяных соединений.Техника безопасности при работе на металлорежущих станках и при сварочных работах.

Сравнительный анализ технико-экономических преимуществ и недостатков традиционных методов обработки.

- Прогрессивные технологии получения и обработки материалов и изделий.

Экологический фактор в производстве и обработке материалов. Влияние свойств КМ на материалоемкость конструкций. Макро-микро - и нанотехнологии. Технологии и технический прогресс. Прогрессивные технологии выплавки качественных сталей. Сущность кислородно-конверторного производства стали. Рафинирование стали. Обработка синтетическим шлаком, вакуумирование, электрошлаковый переплав. Вакуумные переплавки. Сущность технологий и процессов улучшения качества.

Непрерывная разливка стали. Совмещение с прокаткой. Технологическая схема прямого (бездоменного) восстановления железа из руды.

Производство и использование металлизованных окатышей с последующей плавкой в дуговых и плазменных печах. Производство губчатого железа в карбидокремниевых капсулах.

Порошковые композиции. Новые композиционные материалы. Сущность технологий производства углепластика, боропластика, металлопластиков и других композитов.

Методы размерной обработки без снятия стружки. Обкатывание и раскатывание поверхностей. Алмазное выглаживание. Калибровка отверстий. Вибронакатывание. Накатывание рифлений. Дробеструйная обработка.

Прогрессивные методы литья. Литье с кристаллизацией под давлением (жидкая штамповка). Монокристаллическое литье. Метод направленной кристаллизации эвтектических сплавов.

Физико-химические методы обработки. Электроискровая и электроконтактная технология. Электрохимические методы. Ультразвуковая обработка материалов. Электронно-лучевая, лазерная, плазменная и другие технологии обработки. Сущность процессов, масштабы и области применения.

Импульсные методы формообразования. Штамповка взрывом.

Электрогидравлическая штамповка. Электромагнитное формообразование.

- Актуальные проблемы и тенденции в области материалов и технологий.

Перспективные направления и тенденции. Состояние теоретической базы.

Проблема создания КМ с заданными стабильными свойствами. Роль безотходных технологий, производств с замкнутым экологически чистым технологическим циклом. Проблемы вторичного и многократного использования КМ. Экологический и экономический аспекты рециклинга.

Перспективы нано-технологий.





Похожие работы:

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОРСКОГО И РЕЧНОГО ФЛОТА ИМЕНИ АДМИРАЛА С. О. МАКАРОВА» С. А. Барановская Н. И. Сербенко ТЕАТР В КУЛЬТУРЕ ДЕТСТВА Рекомендовано Редакционно-издательским советом Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова Санкт-Петербург УДК 111.12:792 ББК (Щ) 85.33 Рецензенты: доктор...»

«Д. Ю. Долгушин, Т. А. Мызникова ПРИМЕНЕНИЕ КЛЕТОЧНЫХ АВТОМАТОВ К МОДЕЛИРОВАНИЮ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ Омск 2012 Д.Ю. Долгушин, Т.А. Мызникова ПРИМЕНЕНИЕ КЛЕТОЧНЫХ АВТОМАТОВ К МОДЕЛИРОВАНИЮ АВТОТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ Омск • 2012 Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)» Д.Ю. Долгушин, Т.А. Мызникова ПРИМЕНЕНИЕ КЛЕТОЧНЫХ АВТОМАТОВ К...»

«НЕЗАВИСИМЫЙ АНАЛИЗ ПУТЕЙ ТРАНСПОРТИРОВКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ С КОВЫКТИНСКОГО ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ В.А. Каширцев, А.Г. Коржубаев, А.П. Садов, А.А. Сирина, М.В.Власов, В.В.Неронов, А.И.Прасолова, Н.И.Тульская, С.С.Чернянский, И.В. Филимонова, В.Н. Харитонова, Л.В. Эдер, Н.Л. Жуковская, Е.М.Инешин, М.В. Рагулина, С.П. Тюхтенева Москва – Новосибирск – Иркутск ОГЛАВЛЕНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ 1.1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 1.2. ОБЩИЙ ОБЗОР РАССМАТРИВАЕМЫХ СЦЕНАРИЕВ 2. КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТОРЫ И...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ УТВЕРЖДАЮ Председатель методического совета по специальности 280102, профессор _ Зубков Б.В. «. »............... 2007 г. ФОНД КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ “Э К О Л О Г И Я” Москва – 2007 МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ УТВЕРЖДАЮ:...»

«ПРИМЕНЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ЛОГИСТИКИ И МАРКЕТИНГА К ОРГАНИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА РЕГИОНА Возможность и целе­ сообразность постанов­ ки вопроса о маркетин­ говом и логистическом [1] управлении систе­ мой регионального про­ мышленного железно­ дорожного транспорта основана на свойстве межотраслевой сопря­ женности грузообразующих производств. Андрей Станиславович Русаков, Михаил Борисович Петров, заместитель генерального д.т.н., зав. отделом Института директора экономики УрО...»

«П.А. Корчагин, Е.А. Корчагина, И.А. Чакурин СНИЖЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ОПЕРАТОРА АВТОГРЕЙДЕРА В ТРАНСПОРТНОМ РЕЖИМЕ Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)» П.А. Корчагин, Е.А. Корчагина, И.А. Чакурин СНИЖЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ОПЕРАТОРА АВТОГРЕЙДЕРА В ТРАНСПОРТНОМ РЕЖИМЕ Монография Омск СибАДИ УДК 621.879 ББК 39.311 К 70 Рецензенты: д-р техн. наук, проф. В.С. Щербаков (СибАДИ); канд. техн. наук В.А....»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное Государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВПО ПГУПС) Научно-техническая библиотека Научно-библиографический отдел Предпринимательство Библиографический указатель 91 название Составитель: Никифорова Е. К. Санкт-Петербург Предисловие В указателе используется русский термин «предпринимательство» аналогичный английскому – «бизнес»....»

«Федеральное агентство по образованию Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Л.В. Эйхлер, О.В. Фалалеева РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ ПОСТОЯННЫМИ ЗАТРАТАМИ ГРУЗОВОГО АВТОТРАНСПОРТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ Монография Омск Издательство СибАДИ УДК 338.47 ББК 65.9(2)373 Э 34 Рецензенты: д-р экон. наук, проф. М.В. Могилевич (ОмГТУ); канд. экон. наук, доц. Е.С. Семёнова (СибАДИ) Монография одобрена редакционно-издательским советом СибАДИ. Эйхлер Л.В., Фалалеева О.В. Э 34 Разработка...»





 
2016 www.os.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Научные публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.